2015 Fiscal Year Annual Research Report
細胞膜表面の環境により誘起される分子の三次元構造と認識
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26560436
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
松岡 茂 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 特任准教授 (60456184)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 脂肪酸 / 側方相互作用 / リポソーム / 熱測定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リポソームITC法で得られるΔG値には，脂肪酸－リポソーム構成脂質間の側方分子間相互作用が摂動として含まれている。リポソームの脂質組成を変えた実験から得られる2つのΔG値の差をとることで，膜内の側方相互作用の影響を得ることができる。この着想に基づき，DMPC，DOPC，eggSMリポソームを用いて，パルミチン酸（C16:0）とFABP3の結合親和性測定をおこない，PC－脂肪酸，SM－脂肪酸相互作用の比較を行った。
その結果，DMPCとDOPCでは疎水性領域の長さの違いに関わらず，ほぼ同じ結合親和性と熱力学パラメータが得られた。また，結合エンタルピー項は負の値，結合エントロピー項は正の値が観測され，リポソームからFABP3に脂肪酸が受け渡される反応は，エンタルピー駆動であることが示された。一方，eggSMでは，正の結合エンタルピー項と負の結合エントロピー項が得られ，eggSMリポソームからFABP3に脂肪酸が受け渡されえる反応は，エントロピー駆動であることが判明した。
またSM膜では，PC膜に比べて自由エネルギー変化量が約4 kJ小さくなっていた。この結果は，SM膜中ではC16:0とSMの間で秩序だった安定な複合体が形成されており， FABP3がSM膜中のC16:0を引き抜くことで，C16:0－SM複合体の解消によりSM分子の運動性が上がることを示唆している。さらに，PC膜とSM膜のITC実験の自由エネルギー変化の差から，C16:0－SM複合体はC16:0－PC複合体より約4 kJ安定化されていることが判明した。この大きさは水素結合およそ一つ分に相当する。C16:0の-COOH基とSM分子の-NH-基または-OH基の間で形成される水素結合が，より安定なC16:0－SM複合体の形成に寄与したものと考察される。
リポソームITC法により，脂肪酸のと膜脂質の側方相互作用の定量に成功した。
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